第七讲 隧道工程说
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隧道工程施工技术一、隧道工程基础知识1、隧道组成(1)种类:隧道通常指用作地下通道的工程建筑物,一般可分为两大类,一类是修建在岩层中的,称为岩石隧道;一类是修建在土层中的,称为软土隧道。
岩石隧道修建在山体中的较多,故又称山岭隧道;软土隧道常常修建在水底和城市立交,故称为水底隧道和城市道路隧道。
埋置较浅的隧道,一般采用明挖法施工,埋置较深的隧道则多采用暗挖法施工。
用作地下通道的有道路隧道、水底隧道、城市道路隧道、地下铁道、铁路隧道和航运隧道等。
(2)组成:隧道是地下工程建筑物,为保持坑道岩体的稳定,保证行车安全,通常需要修建主体建筑物和附属建筑物。
前者包括洞身衬砌和洞门,后者包括通风、照明、防排水、安全设备等。
洞身衬砌的作用是承受围岩压力,结构自重及其他荷载,防止围岩风化,崩塌和洞内的防水、防潮等。
洞门的主要作用是防止洞口坍方落石、保持仰坡和边坡的稳定。
通风照明、防排水、安全设备等的作用是确保行车安全、舒适。
2、围岩分类(1)道路隧道是道路穿越山岭修建的工程结构物,它与周围的岩(土)体(一般简称为围岩)有密切关系,相互影响、相互作用。
不同的围岩在修建隧道时会有不同的地质现象会表现出不同的稳定性。
为满足工程设计、施工等的需要,对于各种不同的具体要求,例如爆破、支护、挖掘、编制定额等,把与这些不同的要求相应的地质条件归类,这就是围岩分类。
(2)分类中主要考虑下述三个分类指标:1)坑道围岩的结构特征和完整状态,即围岩被各种结构面切割的破碎程度及其组合状态;2)岩石的物理力学性质,即坑道围岩的岩石强度、物理、水理性质,在分类中主要是岩石单轴饱和极限强度较有意义,以=30作为软、硬岩的分界指标,<5的岩(土)体属于半岩质,或略具有结构强度的土体;3)地下水的影响。
分类中采用了“遇水降级”的经验处理方法,即视围岩性质、地下水性质及大小、流通条件、浸润情,况等考虑,将围岩类别适当降级,一般情况按降1级考虑。
隧道工程概述隧道工程是指人类为了穿越山脉、河流、海峡等自然障碍物,而开凿的地下通道。
隧道工程在交通运输、水利工程、地下工程等领域中起着重要的作用。
一、隧道工程的分类隧道工程可以根据不同的标准进行分类,主要有以下几种:1.按用途分类:交通隧道、供水隧道、排水隧道、矿山隧道等。
2.按施工方式分类:开挖法隧道、盾构法隧道、冻结法隧道等。
3.按地质条件分类:软土隧道、岩石隧道、水下隧道等。
4.按长度分类:短隧道、中隧道、长隧道等。
二、隧道工程的设计与施工隧道工程的设计与施工需要综合考虑地质条件、水文地质、地下水位、地下岩层等因素。
首先进行地质勘察,确定地质条件和地下水位,然后根据隧道的用途和要求进行设计。
隧道的开挖方式有手工开挖、机械开挖和爆破开挖等。
手工开挖通常适用于小型隧道,机械开挖适用于中型和大型隧道,而爆破开挖则适用于硬岩层。
隧道的支护方式有钢支撑、混凝土衬砌、岩锚等。
钢支撑是指在隧道周围设置钢桩,增加隧道的稳定性;混凝土衬砌是指在隧道壁和顶部覆盖一层混凝土,增强隧道的强度;岩锚是指在隧道周围安装岩锚杆,固定周围的岩石。
隧道的通风系统是保证隧道内空气流通的重要设施。
通常采用机械通风和自然通风相结合的方式,利用风机将新鲜空气引入隧道,排出污浊空气。
三、隧道工程的应用1.交通运输:隧道工程在铁路、公路建设中起着重要的作用。
隧道可以穿越山脉、穿越海峡,缩短交通距离,提高交通效率。
2.供水工程:供水隧道用于将水资源从水源地输送到城市或农田。
供水隧道可以减少水资源的损失,保证水源的稳定供应。
3.排水工程:排水隧道用于排除地下水或雨水。
排水隧道可以有效地降低地下水位,防止地下水涌入建筑物或隧道。
4.矿山工程:矿山隧道用于开采矿石或运输矿石。
矿山隧道可以提高矿石的开采效率,减少对地表环境的破坏。
四、隧道工程的挑战与发展隧道工程在设计和施工过程中面临着诸多挑战。
首先是地质条件的复杂性,不同地区的地质条件各不相同,需要针对具体情况进行设计和施工。